一種棉織物多元羧酸抗皺整理液及其整理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種棉織物多元羧酸抗皺整理液及其整理方法，特別是涉及一種無甲醛且無磷的棉織物多元羧酸抗皺整理液及其整理方法，具體為一種以氫氧化鈉為催化劑的棉織物多元羧酸抗皺整理液及其整理方法。本發(fā)明的方法操作簡單，以廉價(jià)無磷的氫氧化鈉作為催化劑，可以節(jié)省企業(yè)成本，有利于環(huán)保和工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明所得到的抗皺產(chǎn)品，織物的折皺回復(fù)角提高較大，撕破強(qiáng)力保留率高。
【專利說明】 一種棉織物多元羧酸抗皺整理液及其整理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬棉織物抗皺整理【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種棉織物多元羧酸抗皺整理液及其整理方法，特別是涉及一種無甲醛且無磷的棉織物多元羧酸抗皺整理液及其整理方法，具體為一種以氫氧化鈉為催化劑的棉織物多元羧酸抗皺整理液及其整理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]棉纖維織物是服裝紡織品應(yīng)用最廣泛的面料之一，由于其穿著舒適、吸濕透汗、對人體刺激性小，廣受人們的青睞。但是，棉織物在穿著和水洗過程中易于產(chǎn)生褶皺，影響了織物的美觀性。因此，人們對棉織物抗皺整理進(jìn)行了大量研宄，并取得了很大進(jìn)展。
[0003]目前，無甲醛抗皺整理劑包括乙二醛-酰胺類化合物、反應(yīng)性有機(jī)硅類化合物、水性熱反應(yīng)型聚氨酯、殼聚糖等天然高分子化合物以及多元羧酸類化合物。但是乙二醛-酰胺類化合物等無甲醛整理劑整理的棉織物存在泛黃、強(qiáng)力損失嚴(yán)重或者整理效果不佳等缺陷。綜合考慮整理后織物的抗皺性能、強(qiáng)力保留率、環(huán)保、成本和色變等多方面的因素，許多研宄者認(rèn)為多元羧酸類化合物最有可能取代甲醛類化合物。用于抗皺整理的多元羧酸類化合物包括1，2，3，4- 丁烷四羧酸(BTCA)、檸檬酸(CA)、馬來酸、衣康酸、聚馬來酸等等，其中最有應(yīng)用發(fā)展前景的是BTCA和CA。多元羧酸用于棉織物的抗皺整理時(shí)，所用催化劑主要為含磷化合物次亞磷酸鈉或磷酸鈉鹽，如文獻(xiàn)宋慧君，韓冰，張建麗.棉織物的免燙整理[J],紡織學(xué)報(bào)，2010，31(12):84-88.和文獻(xiàn) Wenting Yao, Bijia Wang, Tao Ye, and YiqiYang，Durable press finishing of cotton fabrics with citric acid:enhancementof whiteness and wrinkle recovery by polyol extenders [J].1nd.Eng.Chem.Res.2013，52，16118-16127.都記載了使用次亞磷酸鈉作為催化劑；文獻(xiàn)李建，畢松梅.殼聚糖整理棉織物的性能[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，27 (4):370-373.中報(bào)道使用磷酸氫二鈉作為催化劑。
[0004]盡管含磷催化劑催化效果較好，但是大量含磷廢水的排放具有潛在生態(tài)危害，如文獻(xiàn)趙不凋，劉柏朱，盧曉芳，等水體富營養(yǎng)化的形成、危害和防治[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007, 13(17):51-53.闡述了含磷廢水大量排放會(huì)使水體富營養(yǎng)化，進(jìn)而導(dǎo)致水味變腥變臭、水體透明度降低、深水層溶解氧降低、有毒物質(zhì)釋放、湖泊生態(tài)平衡破壞等。次亞磷酸鈉作催化劑時(shí)，溶液PH值較低，整理織物的強(qiáng)力損失較大，如文獻(xiàn)C.Q.，Yang ；ff.Zhou ；G.C., Lickfield ；K.Parachura, Cellulase treatment of durable press finishedcotton fabric:Effects on fabric strength, abras1n resistance, and handle [J].Textile Research Journal, 2003, 73(12), 1057-1062.報(bào)道 BTCA 整理織物的強(qiáng)力損失在50%以上。另外，高效催化劑次亞磷酸鈉的價(jià)格較高，難以被工廠接受，不利于多元羧酸的工業(yè)化應(yīng)用。因此，需要尋找新的無磷催化劑以替代含磷催化劑的使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種棉織物多元羧酸抗皺整理液及其整理方法，提供一種無甲醛且無磷的棉織物多元羧酸抗皺整理液及其整理方法，具體為一種以氫氧化鈉為催化劑的棉織物多元羧酸抗皺整理液及其整理方法。氫氧化鈉作為多元羧酸抗皺整理的催化劑，具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):不含磷，對環(huán)境沒有潛在危害；價(jià)廉易得；可以中和部分未反應(yīng)的羧酸，減少因?yàn)檎硪簆H過低造成的強(qiáng)力損傷。
[0006]本發(fā)明方法是以氫氧化鈉作為催化劑，整理得到的抗皺產(chǎn)品，織物的折皺回復(fù)角提高較大，撕破強(qiáng)力保留率高。實(shí)驗(yàn)表明，以氫氧化鈉作為多元羧酸抗皺整理的催化劑時(shí)，整理織物的折皺回復(fù)角提高百分率可高達(dá)90%以上，而撕破強(qiáng)力保留率在60%以上。以氫氧化鈉作為催化劑，不僅可以取得較好的抗皺整理效果，而且降低了企業(yè)成本和減少了環(huán)境危害，對多元羧酸的工業(yè)化應(yīng)用十分有利。
[0007]本發(fā)明的一種棉織物多元羧酸抗皺整理液，所述棉織物多元羧酸抗皺整理液含有30-100g/L的多元羧酸抗皺整理劑和2-6.8g/L催化劑，所述催化劑為氫氧化鈉。氫氧化鈉(NaOH)的加入有利于適當(dāng)提高整理液的pH值，減少整理織物由酸降解造成的強(qiáng)力損失。
[0008]作為優(yōu)選的技術(shù)方案:
[0009]如上所述的一種棉織物多元羧酸抗皺整理液，所述多元羧酸抗皺整理劑為含有三個(gè)或三個(gè)以上羧基的飽和多元羧酸。因?yàn)轱柡投嘣人峥拱櫿頃r(shí)，至少有兩個(gè)以上羧基與纖維素反應(yīng)才能形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，賦予織物抗皺性。
[0010]如上所述的一種棉織物多元羧酸抗皺整理液，所述多元羧酸抗皺整理劑為1，2，3，4_ 丁烷四羧酸(BTCA)、檸檬酸(CA)中的一種或兩種的復(fù)配物。但是，丙三酸與檸檬酸的結(jié)構(gòu)類似，也可能會(huì)起到相同整理效果，因此丙三酸也包含在本發(fā)明以內(nèi)。
[0011]如上所述的一種棉織物多元羧酸抗皺整理液，所述棉織物為純棉織物或者含棉量在60wt%以上的混紡/交織織物。因?yàn)槊藓吭?0wt%以上的混紡織物主要體現(xiàn)出棉的性能，因此也需要進(jìn)行一定的抗皺整理。
[0012]本發(fā)明還提供了一種棉織物多元羧酸抗皺整理方法，為將棉織物進(jìn)行軋烘焙抗皺處理，所述軋烘焙抗皺處理的工藝是指兩浸兩軋，乳余率為70-110%，然后在80-100°C烘干2-10分鐘，在150-180°C下焙烘1-5分鐘；所用整理液含有30_100g/L的多元羧酸抗皺整理劑和2-6.8g/L催化劑，所述催化劑為氫氧化鈉；整理織物的折皺回復(fù)角提高百分率高達(dá)90%以上，而撕破強(qiáng)力保留率在60%以上。
[0013]如上所述的一種棉織物多元羧酸抗皺整理方法，所述多元羧酸抗皺整理劑為含有三個(gè)或三個(gè)以上羧基的飽和多元羧酸。因?yàn)轱柡投嘣人峥拱櫿頃r(shí)，至少有兩個(gè)以上羧基與纖維素反應(yīng)才能形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，賦予織物抗皺性。NaOH的加入會(huì)消耗一個(gè)羧基，因此含有兩個(gè)或兩個(gè)以下羧基的飽和羧酸不適用于本發(fā)明。
[0014]如上所述的一種棉織物多元羧酸抗皺整理方法，所述多元羧酸抗皺整理劑為1，2，3，4_ 丁烷四羧酸(BTCA)、檸檬酸(CA)中的一種或兩種的復(fù)配物。但是，丙三酸與檸檬酸的結(jié)構(gòu)類似，也可能會(huì)起到相同整理效果，因此丙三酸也包含在本發(fā)明以內(nèi)。
[0015]如上所述的一種棉織物多元羧酸抗皺整理方法，所述棉織物為純棉織物或者含棉量在60wt%以上的混紡/交織織物。因?yàn)槊藓吭?0wt%以上的混紡織物主要體現(xiàn)出棉的性能，因此也需要進(jìn)行一定的抗皺整理。
[0016]有益效果
[0017]1、本發(fā)明的方法操作簡單，以廉價(jià)無磷的氫氧化鈉作為催化劑，可以節(jié)省企業(yè)成本，有利于環(huán)保和工業(yè)化生產(chǎn)。
[0018]2、本發(fā)明所得到的抗皺產(chǎn)品，織物的折皺回復(fù)角提高較大，撕破強(qiáng)力保留率高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為不同化合物的TG曲線，N2保護(hù)氣，流速30mL/min，升溫速率10°C /min: (a)純 BTCA ； (b)BTCA+NaOH
[0020]圖2為化合物的紅外譜圖:(a)純BTCA ； (b) BTCA+NaOH

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0022]本發(fā)明的一種棉織物多元羧酸抗皺整理液，棉織物多元羧酸抗皺整理液含有30-100g/L的多元羧酸抗皺整理劑和2-6.8g/L催化劑，催化劑為氫氧化鈉。
[0023]其中，多元羧酸抗皺整理劑為含有三個(gè)或三個(gè)以上羧基的飽和多元羧酸；多元羧酸抗皺整理劑為1，2，3，4- 丁烷四羧酸(BTCA)、檸檬酸(CA)中的一種或兩種的復(fù)配物；所述棉織物為純棉織物或者含棉量在60wt%以上的混紡/交織織物。
[0024]對NaOH的催化機(jī)理進(jìn)行研宄發(fā)現(xiàn)，熱重分析(TG)表明，NaOH可以使BTCA的成酐溫度由190°C左右降低到170°C左右，提高BTCA分子的成酐反應(yīng)活潑性(如圖1所示)。按照先成酐后成酯的理論，這有利于BTCA與纖維素發(fā)生有效酯化交聯(lián)，提高織物折皺回復(fù)角。
[0025]紅外測試表明，在160°C恒溫下保持3min，加入氫氧化鈉作催化劑的BTCA酸酐吸收峰(18450^1附近)強(qiáng)度要比純BTCA的酸酐吸收峰強(qiáng)度大(圖2)。這也證明了氫氧化鈉促進(jìn)了 BTCA的成酐?？赡茉蚴?NaOH的加入可以使BTCA生成部分羧酸鈉鹽，這減弱了 BTCA分子間的氫鍵相互作用，從而提高其成酐活潑性。
[0026]對于多元羧酸整理棉織物，多元羧酸首先形成酸酐活性中間體，然后酸酐再與纖維素發(fā)生酯化交聯(lián)反應(yīng)，交聯(lián)程度是與抗皺性成正比關(guān)系的:交聯(lián)度越高，整理織物的抗皺性越好。因此，NaOH提高BTCA分子的成酐活潑性，最終有利于提高抗皺整理效果。
[0027]實(shí)施例1
[0028]配制整理液，整理液中加入30g/L抗皺整理劑BTCA，2g/L催化劑NaOH。將純棉織物兩浸兩軋，軋余率為110%，80°C烘干10分鐘，180°C焙烘I分鐘。整理織物的折皺回復(fù)角為186.8°，提高百分率為90.5%。經(jīng)向和瑋向撕破強(qiáng)力保留率分別為72.95%、82.77%。
[0029]實(shí)施例2
[0030]配制整理液，整理液中加入70g/L抗皺整理劑BTCA，4.78g/L催化劑NaOH。將純棉織物兩浸兩軋，乳余率為90%，100°C烘干2分鐘，160°C焙烘3分鐘。整理織物的折皺回復(fù)角為207.0°，提高百分率為92.9%。經(jīng)向和瑋向撕破強(qiáng)力保留率分別為62.47%、67.75%。
[0031]實(shí)施例3
[0032]配制整理液，整理液中加入100g/L抗皺整理劑BTCA，6.8g/L催化劑NaOH。將純棉織物兩浸兩軋，乳余率為70%，100°C烘干2分鐘，150°C焙烘5分鐘。整理織物的折皺回復(fù)角為216.4°，提高百分率為91.2%。經(jīng)向和瑋向撕破強(qiáng)力保留率分別為64.57%、70.28%。
[0033]實(shí)施例4
[0034]配制整理液，整理液中加入80g/L抗皺整理劑CA，4g/L催化劑NaOH。將純棉織物兩浸兩軋，軋余率為90%，90°C烘干5分鐘，160°C焙烘3分鐘。整理織物的折皺回復(fù)角為151.2°，提高百分率為93.6%。經(jīng)向和瑋向撕破強(qiáng)力保留率分別為68.19%、69.01%。
[0035]實(shí)施例5
[0036]配制整理液，整理液中加入60g/L抗皺整理劑BTCA和50g/L抗皺整理劑CA，4.78g/L催化劑NaOH。將純棉織物兩浸兩軋，軋余率為90%，90°C烘干5分鐘，160°C焙烘3分鐘。整理織物的折皺回復(fù)角為202.2°，提高百分率為92.9%。經(jīng)向和瑋向撕破強(qiáng)力保留率分別為67.77%,65.91%。
[0037]實(shí)施例6
[0038]配制整理液，整理液中加入100g/L抗皺整理劑CA，3g/L催化劑NaOH。將65/35棉滌(含棉量在65% )織物兩浸兩軋，乳余率為100%，80°C烘干8分鐘，180°C焙烘I分鐘。整理織物的折皺回復(fù)角為213.0°，提高百分率為96.0%。經(jīng)向和瑋向撕破強(qiáng)力保留率分別為 70.05%,66.37%o
[0039]實(shí)施例7
[0040]配制整理液，整理液中加入70g/L抗皺整理劑BTCA和30g/L抗皺整理劑CA，3.78g/L催化劑NaOH。將65/35棉滌(含棉量在65% )織物兩浸兩軋，軋余率為90%，90°C烘干5分鐘，160°C焙烘3分鐘。整理織物的折皺回復(fù)角為253.5°，提高百分率為92.9%。經(jīng)向和瑋向撕破強(qiáng)力保留率分別為62.76%,66.83%。
【權(quán)利要求】
1.一種棉織物多元羧酸抗皺整理液，其特征在于:所述棉織物多元羧酸抗皺整理液含有30-100g/L的多元羧酸抗皺整理劑和2-6.8g/L催化劑，所述催化劑為氫氧化鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉織物多元羧酸抗皺整理液，其特征在于:所述多元羧酸抗皺整理劑為含有三個(gè)或三個(gè)以上羧基的飽和多元羧酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種棉織物多元羧酸抗皺整理液，其特征在于:所述多元羧酸抗皺整理劑為1，2，3，4- 丁烷四羧酸、檸檬酸中的一種或兩種的復(fù)配物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棉織物多元羧酸抗皺整理液，其特征在于:所述棉織物為純棉織物或者含棉量在60wt%以上的混紡/交織織物。
5.一種棉織物多元羧酸抗皺整理方法，其特征在于:將棉織物進(jìn)行軋烘焙抗皺處理，所述軋烘焙抗皺處理的工藝是指兩浸兩軋，乳余率為70-110%，然后在80-100°C烘干2-10分鐘，在150-180°C下焙烘1-5分鐘；所用整理液含有30-100g/L的多元羧酸抗皺整理劑和2-6.8g/L催化劑，所述催化劑為氫氧化鈉；整理織物的折皺回復(fù)角提高百分率高達(dá)90%以上，而撕破強(qiáng)力保留率在60%以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種棉織物多元羧酸抗皺整理方法，其特征在于:所述多元羧酸抗皺整理劑為含有三個(gè)或三個(gè)以上羧基的飽和多元羧酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種棉織物多元羧酸抗皺整理方法，其特征在于:所述多元羧酸抗皺整理劑為1，2，3，4- 丁烷四羧酸、檸檬酸中的一種或兩種的復(fù)配物。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種棉織物多元羧酸抗皺整理方法，其特征在于:所述棉織物為純棉織物或者含棉量在60wt%以上的混紡/交織織物。
【文檔編號】D06M11/38GK104499277SQ201410784091
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】閻克路, 紀(jì)柏林, 汪津, 潘俊兵 申請人:東華大學(xué)